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1、工业循环水处理技术工业循环水处理技术 工业循环水处理技术工业循环水处理技术一、概述一、概述二、工业循环水水质要求二、工业循环水水质要求三、工业循环水的预处理三、工业循环水的预处理四、工业循环水冷却系统四、工业循环水冷却系统五、金属腐蚀控制技术五、金属腐蚀控制技术六、循环水污垢控制技术六、循环水污垢控制技术七、循环水微生物控制技术七、循环水微生物控制技术八、循环水运行管理技术八、循环水运行管理技术九、中水回用技术九、中水回用技术十、循环水处理常见问题的判断和处理十、循环水处理常见问题的判断和处理2024-5-7一、概述：一、概述：1、为什么要对冷却水进行循环处理、为什么要对冷却水进行循环处理 随
2、着工业的发展和生活的需要，水的用量急剧增随着工业的发展和生活的需要，水的用量急剧增加。水资源短缺的问题，已经成为未来加。水资源短缺的问题，已经成为未来20年我国年我国实现全面小康社会目标所面临的重大挑战。实现全面小康社会目标所面临的重大挑战。采用循环冷却水是节约水资源的重要途径，而采用循环冷却水是节约水资源的重要途径，而且采用高浓缩倍数运行的循环冷却水还可以减少且采用高浓缩倍数运行的循环冷却水还可以减少对环境的污染。对环境的污染。2024-5-72、为什么要研究工业循环水、为什么要研究工业循环水 循环冷却水系统在运行过程中，容易滋生菌藻，循环冷却水系统在运行过程中，容易滋生菌藻，并会产生结垢和
3、腐蚀问题，以至影响设备的传热并会产生结垢和腐蚀问题，以至影响设备的传热效率，威胁设备的使用寿命。因此需要对循环冷效率，威胁设备的使用寿命。因此需要对循环冷却水系统进行研究，以避免结垢、腐蚀问题的发却水系统进行研究，以避免结垢、腐蚀问题的发生，或最大限度的减缓结垢、腐蚀问题发生的机生，或最大限度的减缓结垢、腐蚀问题发生的机率。率。2024-5-73、工业循环水的特点、工业循环水的特点（1）CO2含量的变化含量的变化（2）碱度的变化）碱度的变化 （3）值的变化）值的变化（4）浊度的变化）浊度的变化 （5）溶解氧的变化）溶解氧的变化（6）含盐量的升高）含盐量的升高（7）有害气体的进入）有害气体的进入
4、（8）工艺泄漏物的进入）工艺泄漏物的进入（9）微生物的滋长。）微生物的滋长。2024-5-74、被用作工业循环水的条件、被用作工业循环水的条件q水温在一定范围的内要尽可能的低；水温在一定范围的内要尽可能的低；q水的浊度要低；水的浊度要低；q水质不易结垢；水质不易结垢；q水质对金属设备不易产生腐蚀；水质对金属设备不易产生腐蚀；q水质不易滋生菌藻。水质不易滋生菌藻。2024-5-7二、工业循环水水质要求二、工业循环水水质要求q悬浮物悬浮物：不稳定、流速低，静止时易沉淀、漂浮；：不稳定、流速低，静止时易沉淀、漂浮；q胶体胶体：是分子、离子的集合体；：是分子、离子的集合体；q溶解性气体溶解性气体：氮、
5、氧、二氧化碳、二氧化硫、硫：氮、氧、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氨等；化氢、氨等；q离子离子：Al3+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-、CO32-、Cl-、K+、Na+、Cu2+等。等。2024-5-7三、工业循环水预处理三、工业循环水预处理q在给水和废水的预处理过程中需要要对水进行预在给水和废水的预处理过程中需要要对水进行预处理。预处理的主要目的：处理。预处理的主要目的：1.减少后续处理和深度处理的负荷；减少后续处理和深度处理的负荷；2.延长装置的使用寿命和减少药剂的投加量；延长装置的使用寿命和减少药剂的投加量；3.减低运行总费用和减低运行成本。减低运行总费用
6、和减低运行成本。q在给水处理和废水处理过程中通常采用的预处理在给水处理和废水处理过程中通常采用的预处理方法有：方法有：混凝技术混凝技术、澄清技术澄清技术、过滤技术过滤技术和和软化软化技术技术。2024-5-7四、工业循环水冷却系统四、工业循环水冷却系统q冷却水系统可分为冷却水系统可分为直流冷却直流冷却和和循环冷却循环冷却（敞开系敞开系统统，密闭系统密闭系统）q从节约用水、合理利用资源和环境保护的目的出从节约用水、合理利用资源和环境保护的目的出发，冷却水必须循环。因此，有必要在循环水处发，冷却水必须循环。因此，有必要在循环水处理理论的指导下，实现系统高浓缩倍数的安全运理理论的指导下，实现系统高浓
7、缩倍数的安全运行。行。2024-5-7循环水的冷却原理循环水的冷却原理q循环水的冷却就是通过水与空气接触，由循环水的冷却就是通过水与空气接触，由蒸发散蒸发散热热、接触散热接触散热和和辐射散热辐射散热三个过程共同作用的结三个过程共同作用的结果。果。2024-5-71、敞开式循环冷却水系统、敞开式循环冷却水系统q敞开式循环冷却水系统的主要设备之一敞开式循环冷却水系统的主要设备之一冷却塔冷却塔。q冷却塔的种类很多，按塔内空气流动的动力可分冷却塔的种类很多，按塔内空气流动的动力可分为为自然通风自然通风和和机械通风机械通风。q自然通风最常见的是自然通风最常见的是风筒式冷却塔风筒式冷却塔。q机械通风分为机
8、械通风分为抽风式抽风式和和鼓风式鼓风式。2024-5-7典型的敞开式冷却循环系统典型的敞开式冷却循环系统2024-5-72、密闭式循环水处理系统、密闭式循环水处理系统2024-5-73、风筒式冷却塔（自然通风）、风筒式冷却塔（自然通风）q自然通风冷却塔需要有很高的风筒，因而对自然通风冷却塔需要有很高的风筒，因而对空气产生较强的抽吸能力。空气产生较强的抽吸能力。q自然通风冷却塔常使用在冷却水流量很大的自然通风冷却塔常使用在冷却水流量很大的系统。像热电厂的冷却水系统一般使用这种系统。像热电厂的冷却水系统一般使用这种冷却水塔。冷却水塔。2024-5-74、鼓风式冷却塔、鼓风式冷却塔q鼓风式冷却塔是由
9、安装在冷却塔底部的鼓风机将鼓风式冷却塔是由安装在冷却塔底部的鼓风机将常温状态的空气压入其中，与热水逆流通过填料常温状态的空气压入其中，与热水逆流通过填料层进行层进行传热传热和和传质传质。q优点：风机的安装位置低，维护方便。风机的工优点：风机的安装位置低，维护方便。风机的工作不受湿热空气的影响，当水质较差或有腐蚀时作不受湿热空气的影响，当水质较差或有腐蚀时可避免风机的腐蚀，延长使用寿命。可避免风机的腐蚀，延长使用寿命。q缺点：要有很高的塔身，塔内空气处于正压状态，缺点：要有很高的塔身，塔内空气处于正压状态，不利于热量的蒸发。不利于热量的蒸发。2024-5-7鼓风式冷却塔示意图鼓风式冷却塔示意图2
10、024-5-75、抽风式冷却塔、抽风式冷却塔q应用最为普遍，风机安装在塔顶。应用最为普遍，风机安装在塔顶。q根据水与空气流动的方向可分为：根据水与空气流动的方向可分为：逆流式逆流式、横流横流式式和和并流式并流式。q从热交换效率来说从热交换效率来说逆流式逆流式最为优越。最为优越。q优点：抽风时塔内空气处于负压有利于水的蒸发优点：抽风时塔内空气处于负压有利于水的蒸发散热，传热效果好。散热，传热效果好。q缺点：风机的电耗较大。缺点：风机的电耗较大。2024-5-7抽风式冷却塔示意图抽风式冷却塔示意图2024-5-76、冷却水系统的热量平衡、冷却水系统的热量平衡q冷却水系统的传热过程发生在冷却水的全过
11、程，冷却水系统的传热过程发生在冷却水的全过程，但主要过程发生在但主要过程发生在换热器换热器和和冷却塔冷却塔。q换热器：温差、腐蚀、结垢换热器：温差、腐蚀、结垢q冷却塔：传导、对流冷却塔：传导、对流2024-5-77、冷却水系统的水量平衡、冷却水系统的水量平衡q蒸发损失：换热作用散失的水量蒸发损失：换热作用散失的水量q风吹损失：飘散的水量风吹损失：飘散的水量q排污量：冷却水浓缩后不得不外排的水量排污量：冷却水浓缩后不得不外排的水量2024-5-7循环水量平衡示意图循环水量平衡示意图2024-5-7蒸发排污补水泄漏8、循环冷却水的浓缩、循环冷却水的浓缩q在敞开式循环冷却水系统中，热量蒸发会使系统在
12、敞开式循环冷却水系统中，热量蒸发会使系统中的水量逐渐减少，而水中各种矿物质和离子含中的水量逐渐减少，而水中各种矿物质和离子含量就会不断被浓缩。为了使水中含盐量维持在一量就会不断被浓缩。为了使水中含盐量维持在一定的浓度，就必须不断补入新鲜水，并排出浓缩定的浓度，就必须不断补入新鲜水，并排出浓缩水。水。q通常用浓缩倍数表示冷却水浓缩的程度。通常用浓缩倍数表示冷却水浓缩的程度。qN=C浓浓C原原 通常可以用冷却水中的通常可以用冷却水中的离子离子、电导率电导率、钙硬加碱度钙硬加碱度或或总固体含量总固体含量来计算。来计算。2024-5-79、循环水量的平衡、循环水量的平衡q通常，一个循环冷却水系统的循环
13、水量和冷却水通常，一个循环冷却水系统的循环水量和冷却水温差设计确定后，控制系统运行的浓缩倍数就控温差设计确定后，控制系统运行的浓缩倍数就控制了系统的补充水量、排污水量，也就实现了系制了系统的补充水量、排污水量，也就实现了系统水量的基本平衡。统水量的基本平衡。2024-5-710、补充水及排污水量占循环水量的百分率、补充水及排污水量占循环水量的百分率温差温差蒸发率蒸发率补充补充及及排污率浓缩倍数2.02.53.03.54.05.050.851.70.81.40.51.30.331.20.241.130.181.060.1181.362.71.32.30.92.00.61.90.441.80.35
14、1.70.24101.703.41.62.81.02.60.82.40.62.30.52.10.33122.044.11.93.41.33.10.92.90.72.70.62.60.52024-5-711、不同浓缩倍数补水量与排污水量对照表、不同浓缩倍数补水量与排污水量对照表浓缩倍数浓缩倍数1.52.03.04.05.06.0计算项目计算项目循环冷却水量循环冷却水量Q（m3/h)100001000010000100001000010000水温差水温差t（）101010101010排污水量（排污水量（m3/h）3201608053.340.032.0补充水量（补充水量（m3/h）48032024
15、0213.3200192排污量占循环水量百分比排污量占循环水量百分比3.201.600.800.530.400.32补水量占循环水量百分比补水量占循环水量百分比4.83.22.42.132.01.922024-5-712、系统加药、系统加药q循环水加药的参照依据有：循环水加药的参照依据有：（1）根据一个周期内的）根据一个周期内的补充水量补充水量，按配方浓度投加；，按配方浓度投加；（2）根据一个周期内的）根据一个周期内的排污水量排污水量，按配方浓度投加；，按配方浓度投加；（3）根据水质）根据水质药剂浓度分析值药剂浓度分析值与与配方设定值配方设定值的差乘的差乘以系统水量的数值。以系统水量的数值。q
16、加药方式：加药方式：间歇加药间歇加药、连续加药连续加药。2024-5-713、旁滤技术、旁滤技术q降低水中浊度的方法是排污和过滤。降低水中浊度的方法是排污和过滤。q通常在循环水系统的管路上引出一部分水进行过通常在循环水系统的管路上引出一部分水进行过滤，过滤后的清水返回循环水系统。截留的浊度滤，过滤后的清水返回循环水系统。截留的浊度组成物质排出循环水系统外，这一过程称为旁滤组成物质排出循环水系统外，这一过程称为旁滤技术。技术。q根据运行经验，旁滤水量与循环水量之比（根据运行经验，旁滤水量与循环水量之比（S:R）一般控制在一般控制在35。2024-5-7五、金属腐蚀和控制技术五、金属腐蚀和控制技术q由于金属和冷却水溶液的作用，金属材料转化成由于金属和冷却水溶液的作用，金属材料转化成离子或化合物，使金属材料遭受损害并且使其使离子或化合物，使金属材料遭受损害并且使其使用性能恶化的现象称为用性能恶化的现象称为冷却水对金属的腐蚀冷却水对金属的腐蚀。q实质：水中的实质：水中的悬浮物悬浮物、胶体胶体、溶解盐类溶解盐类及及溶解气溶解气体体等杂质中氧化性物质对金属发生物理的、化学等杂质中氧化性物质对金属发
